¿Qué son los gemelos digitales y para qué sirven?

¿Recuerdas las ventajas de crear prototipos digitales? Pues los gemelos digitales son algo parecido. Podríamos hasta decir que son una versión avanzada de prototipado.

Aunque todavía no están completamente desarrollados, se trata de una tecnología muy prometedora que posibilita muchas mejoras en diferentes sectores industriales y la mayor integración de otras tecnologías como el Internet de las Cosas o cloud computing continúan impulsando a los llamados digital twins.

Si quieres saberlo todo sobre los gemelos digitales, sigue leyendo.

Qué son los gemelos digitales

Se trata de representaciones digitales de servicios, objetos o proceso físicos con el objetivo de obtener información detallada sobre los mismos y realizar simulaciones controladas.

Es decir, son prototipos digitales extremadamente detallados que simulan las características y el comportamiento de su equivalente físico y que pueden aplicarse en una gran variedad de campos y situaciones.

Los gemelos digitales (o digital twins) son una de las tendencias tecnologías más llamativas de los últimos años ya que prometen tener una gran variedad de aplicaciones.

Cómo se crea un gemelo digital

Para crear gemelos digitales es necesario, en primer lugar, contar con una ingente cantidad de datos acerca del objeto, proceso o servicio físico que se quiere replicar, pero también de aquello que se encuentra a su alrededor. Estos datos son los que facilitan que la replica digital sea exacta y pueda imitar los comportamientos que se darían el mundo real.

Para crear un gemelo digital de, por ejemplo, un producto, recogeríamos datos acerca de su ciclo de vida, el proceso de producción, diseño, materiales, piezas, etc.

Un programa informático recoge todos estos datos y crea simulaciones para testear el gemelo digital. Mediante estas simulaciones, es posible predecir como va a funcionar el producto, servicio o proceso, detectar mejoras y fallos y analizarlo todo en profundidad.

Crearlos suele requerir o bien expertos en ciencia de datos o bien expertos en matemáticas aplicadas (o ambos) porque es necesario un análisis de datos y física operativos de un objeto para poder desarrollar después el modelo matemático capaz de simular el original.

Otro aspecto importante es que el modelo digital debe ser capaz de actualizarse en tiempo real en función de los cambios que sufra su homólogo real. Esto se consigue mediante sensores que recopilan datos.

Para qué sirven los gemelos digitales

Como ya hemos mencionado, su función es muy similar a la de los prototipos, con la particularidad de que los gemelos digitales no solo permiten el análisis del producto o proceso en ese momento concreto, sino que pueden hacer predicciones respecto a posibles cambios.

Aunque se trata de una herramienta digital, tiene en cuenta factores del mundo real como la física, química e ingeniería.

También se emplean factores como la inteligencia artificial y el Machine Learning para que los gemelos digitales sean lo más ajustados posibles a sus versiones reales.

Hay tres usos principales para los gemelos digitales:

• Prototipo de Gemelo digital (DTP): Creación de productos digitales antes de fabricar los físicos.
• Instancia gemela digital (DTI): Para hacer pruebas de uso del producto en un entorno digital en lugar de real.
• Digital Twin Aggregate (DTA): El objetivo es recopilar información del uso anterior y hacer predicciones.

Todo esto facilita a las empresas la toma de decisiones antes de implementar físicamente los servicios, procesos o productos que están desarrollando.

Ventajas de los gemelos digitales

• Se pueden emplear los gemelos digitales para actualizar el prototipo rápidamente y comprobar los resultados de posibles mejoras sin tener que implementarlas en el modelo real.
• Permite hacer una evaluación informatizada de todo el ciclo de desarrollo de un producto desde las primeras etapas hasta su implementación y desmantelamiento.
• Es posible hacer predicciones, reaccionar a tiempo a los cambios en las circunstancias y prever tiempos de inactividad.
• En algunas industrias, es posible usar gemelos digitales para analizar y monitorizar productos ya existentes.
• Los gemelos digitales reducen los costes en prototipado y corrección de errores.
• Aumenta la probabilidad de que el producto, servicio o proceso sea un éxito.

Desventajas de los gemelos digitales

El principal inconveniente de los gemelos digitales es que requiere contar con personal altamente cualificado y muy especializado porque la creación es compleja. Esto no siempre es fácil de conseguir y además viene con un coste elevado para la contratación.

Otra desventaja es que al tratarse de una tecnología en desarrollo, todavía no existen plataforma estandarizadas y son pocas las empresas que ofrecen tecnología o plataformas para llevarlo a cabo.

Industrias que emplean digital twins

A pesar de que se trata de una tecnología aún en desarrollo, varias industrias la están implementando ya con gran éxito:

• Fábricas: Se emplean gemelos digitales para testear procesos de fabricación y así agilizar las cadenas de producción y reducir los errores.
• Medicina: Los gemelos digitales permiten planificar, analizar y predecir operaciones de donación de órganos, ofrecer formaciones quirúrgicas e incluso rastreo de infecciones dentro de los propios centros.
• Logística: Empresas como DHL ya utilizan gemelos digitales para optimizar su logística. Es posible gestionar flotas de contenedores, hacer una mejor monitorización de los envíos y diseñar sistemas logísticos de gran tamaño.

Ya lo ves. Los gemelos digitales son una tecnología muy prometedora que puede traer un gran número de beneficios a las empresas tan pronto como se haya integrado en los distintos sectores.

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